CN207081525U - 一种核电站隔离阀泄露测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核电站隔离阀泄露测量装置，用于对贯穿反应堆安全壳厂房的传输管线进行泄漏试验。该装置以控制单元为核心，在箱体中内置电磁阀、温度及气体体积测量模块，测量过程及计算过程由控制单元直接处理，测量结果通过屏幕实时显示，小巧便携，操作也十分简单，大大缩短了试验时间；泄露试验过程中，温度测量模块直接与管线内待检测气体接触，避免了因气体温度误差引起的泄露体积修正误差，且温度及气体体积测量模块测量精度高，能够大大提升数据结果的可靠度，减少试验误差。

Description

一种核电站隔离阀泄露测量装置

技术领域

本实用新型涉及核电站机械贯穿件隔离阀密封性试验，尤其涉及应用于对贯穿反应堆安全壳厂房的传输管线进行泄露试验的一种核电站隔离阀泄露测量装置。

背景技术

贯穿件隔离阀密封性试验：贯穿件即贯穿反应堆安全壳厂房的流体传输管线，是核电站第三道屏障的一部分，管道内外两侧均设有安全壳隔离阀，在安全壳打压试验前，需要完成贯穿件密封性试验，以确保隔离阀在反应堆发生事故时可阻止岛内放射性气体和废液从岛内流出岛外，同时在役机组大修期间也需要进行贯穿件隔离阀密封性试验。

目前，贯穿件隔离阀泄露测量试验装置由三个不同量程的浮子流量计、温枪及快速接头组成，采用直接测量法得到气体温度值和体积流量值，再通过公式计算得到贯穿件隔离阀泄露率。

由于温枪测量只能测量到管线外壁的温度数据，而计算时使用的温度应为管线内气体实际温度，再加上温枪本身的测量误差，故泄漏率的计算存在较大误差；目前使用的浮子流量计误差大，量程小，已无法满足泄露率的测量需求；且现有的隔离阀泄露测量试验步骤繁琐，每次试验需要从最小量程的浮子流量计开始验证，再一次更换大量程流量计，不仅导致试验时间大大增加，更是增加了试验人员的辐照量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有隔离阀泄露率测量中只能通过温枪测量管线外温度，再加上测量模块精度低，导致气体泄漏率计算误差大，且测量试验步骤繁琐等问题，提供一种用于对贯穿反应堆安全壳厂房的传输管线进行泄漏试验的隔离阀泄露测量装置。

本实用新型就上述技术问题而提出的技术方案如下：

提供一种核电站隔离阀泄露测量装置，用于对贯穿反应堆安全壳厂房的传输管线上隔离阀进行泄漏试验，包括：

进气端，与所述隔离阀的出气端连通，用于接收从所述隔离阀泄露的待检测气体；

包括多个测量量程通路的测量量程通道，与所述进气端连通；

测量模块量程组件，设置在所述测量量程通道上，用于检测流过所述测量量程通道内的气体的流量值和温度值；

控制单元，与所述测量模块量程组件电连接，用于根据所述流量值和温度值计算所述隔离阀的泄露率。

其中，所述测量量程通道包括并列设置的第一测量量程通路和第二测量量程通路；所述测量模块量程组件包括第一测量模块量程组件和第二测量模块量程组件，所述第一测量模块量程组件设置在第一测量量程通路上，所述第二测量模块量程组件设置在第二测量量程通路上；

所述控制单元分别与所述第一测量模块量程组件和第二测量模块量程组件电连接，还用于根据当前检测的气体流量控制所述第一测量量程通路或第二测量量程通路导通，以导入所述待检测气体，并根据所测量的温度以及气体流量换算标准状况下的所述隔离阀的泄露率。

其中，所述第一测量量程通路包括第一管道，第一电磁阀和第一测量模块；所述第一电磁阀和所述第一测量模块依次设置在所述第一管道内；所述第一测量模块用于在所述第一电磁阀打开时，检测流入所述第一管道内的气体流量和温度；

所述第二测量量程通路包括第二管道，第二电磁阀和第二测量模块；所述第二电磁阀和第二测量模块依次设置在所述第二管道内；所述第二测量模块用于在所述第二电磁阀打开时，检测流入所述第二管道内的气体流量和温度；

所述控制单元分别与所述第一电磁阀、第一测量模块、所述第二电磁阀和所述第二测量模块电连接，用于在当前检测的气体流量位于第一量程范围内时，控制所述第一电磁阀打开和所述第二电磁阀关闭，并根据所述第一测量模块检测的气体流量和温度计算所述隔离阀的泄漏率；在当前检测的气体流量位于第二量程范围内时，控制所述第二电磁阀打开和所述第一电磁阀关闭，并根据所述第二测量模块检测的气体流量和温度计算所述隔离阀的泄露率。

其中，每一所述测量模块均包括分别与所述控制单元电连接的温度测量模块和气体体积测量模块，所述气体体积测量模块用于检测流入本管道的气体流量，所述温度测量模块用于检测流入本管道的气体的温度。

其中，所述隔离阀泄露测量装置还包括输入气体管道、进口阀门、干燥过滤装置、输出气体管道、出口阀门；所述进气端通过所述输入气体管道与所述测量量程通道连通，进口阀门、过滤装置依次设置在输入气体管道上；所述输出气体管道与所述测量量程通道连通，所述出口阀门设置在输出气体管道上；

所述进口阀门，用于控制关闭输入气体管道，防止异物进入所述隔离阀泄露测量装置；

所述出口阀门，用于控制关闭输出气体管道，防止异物进入所述隔离阀泄露测量装置。

所述干燥过滤装置，连接在所述进口阀门与所述测量量程通道之间，用于将气体在进入所述测量量程通道前先干燥过滤，以提高测量精度及保护各测量模块。

其中，所述隔离阀泄露测量装置还包括具有内部容纳空间的箱体，所述测量量程通道设置在所述箱体内，所述输入气体管道、输出气体管道通过密封螺纹与所述箱体内的测量量程通道连接。

其中，所述隔离阀泄露测量装置还包括与所述控制单元电连接的计时器，所述计时器用于根据检测的气体流量和气体温度控制切换至两路中其中之一测量量程通路上对应的所述电磁阀开启，并在规定时间内，根据所测量的温度以及流量体积换算标准状况下的泄露率。

其中，所述隔离阀泄露测量装置还包括分别与所述控制单元连接的显示单元和按键；

所述控制单元根据对应测量量程通路上的温度测量模块和气体体积测量模块的测量结果转换后的计算结果发送至所述显示单元进行显示，所述实体按键包括：

第一按键，用于开始隔离阀泄露测量装置的测量操作；

第二按键，用于结束隔离阀泄露测量装置的测量操作；

第三按键，用于将试验测量结果保存到存储模块中；

第四按键，用于取消试验操作步骤。

其中，所述进气端是快速接头子头，所述快速接头子头用于将所述隔离阀泄露测量装置连接至所述隔离阀。

其中，所述箱体包括维护接口及测量模块校准接口，可拆卸电池，便于后续程序维护、测量模块校准工作。

本实用新型实施例提供的一种核电站隔离阀泄露测量装置具有如下的技术效果：以控制单元为核心，在箱体中内置电磁阀、温度及气体体积测量模块，测量过程及计算过程由控制单元直接处理，测量结果通过屏幕实时显示，小巧便携，操作也十分简单，大大缩短了试验时间；泄露试验过程中，温度测量模块直接与管线内待检测气体接触，且温度及气体体积测量模块测量精度高，能够大大提升数据结果的可靠度，减少试验误差。

附图说明

图1为本实用新型提供的隔离阀泄露测量装置的平面示意图；

图2为本实用新型提供的隔离阀泄露测量装置的内部结构示意图；

图3为本实用新型提供的显示单元平面示意图；

图4为本实用新型提供的隔离阀泄露测量装置外部连接示意图；

图5为本实用新型提供的隔离阀泄露测量装置中控制系统的结构示意图；

图6为本实用新型提供的控制单元工作逻辑图。

具体实施方式

为了解决现有技术中隔离阀泄露测量装置误差大，流量计量程小，试验步骤繁琐的问题，本实用新型旨在提供一种更加精确、高效的核电站隔离阀泄露测量装置，其核心思想是：隔离阀泄露测量装置以控制单元为核心，在箱体中内置电磁阀、温度及气体体积测量模块，测量过程及计算过程由控制单元直接处理，测量结果通过屏幕实时显示，小巧便携，操作也十分简单，大大缩短了试验时间；泄露试验过程中，温度测量模块直接与管线内待检测气体接触，避免了因气体温度误差引起的泄漏体积修正误差，且温度及气体体积测量模块测量精度高，能够大大提升数据结果的可靠度，减少试验误差。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

图1为隔离阀泄露测量装置的平面示意图，如图1所示，所述隔离阀泄露测量装置进气端为快速接头子头110，快速接头母头120与所述隔离阀的出气端连通，快速接头子头110和快速接头母头120可插拔连接和连通，用于接收待检测气体流入；

所述隔离阀泄露装置还包括：

测量模块量程组件，与所述快速接头子头110连接且设置在对应的测量量程通道300上，用于检测流过测量量程通道300内的气体流量值和温度值；

控制单元400(详见图5)，与所述测量模块量程组件连接，用于根据所接收的气体流量值和温度值，控制连接在对应的测量量程通道300上的电磁阀的启闭，并根据测量的温度信号和流量信号，确定隔离阀的泄露状态。所述测量量程通道300区域均在所述控制单元400的控制范围内。

所述测量量程通道300包括第一测量量程通路310和第二测量量程通路320，所述第一测量量程通路310和第二测量量程通路320并列设置且每一测量量程通路的入口端均与快速接头子头110连通，每一测量量程通路上均设置一测量模块量程组件。

其中，所述第一测量量程通路310上设置第一测量模块量程组件210，所述第二测量量程通路320上设置第二测量模块量程组件220。

每一所述测量模块量程组件均包括一所述电磁阀、温度测量模块及气体体积测量模块，气体体积测量模块用于测量气体流量，温度测量模块用于测量气体温度，每一通路上的电磁阀、温度测量模块和气体体积测量模块均与所述控制单元400连接(详见图5)；

本实施例中，温度测量模块精度为±0.5℃，气体体积测量模块精度1％FS，模块精度高，且测量过程中温度测量模块直接与管线内待检测气体接触，测量温度值为待测气体的实际值，避免温度测量误差引起的最终结果的误差，能够大大提高试验结果的准确度。

其中，第一测量模块量程组件210包括第一电磁阀211、第一温度测量模块213及第一气体体积测量模块212；第二测量模块量程组件220包括第二电磁阀221、第二温度测量模块223及第二气体体积测量模块222；

所述气体体积测量模块包括大量程体积测量模块和小量程体积测量模块，其中，小量程体积测量模块实测范围为100-4000ml/h,大量程体积测量模块实测范围为3000-12000ml/h。本实施例中将第一气体体积测量模块212设置为大量程体积测量模块，将第二气体体积测量模块222设置为小量程体积测量模块。

所述控制单元400还包括计时器(详见图5)，用于根据检测的气体流量和气体温度控制切换至两路中其中之一测量量程通路上对应的所述电磁阀开启，并在规定时间内，根据所测量的温度以及流量体积换算标准状况下的泄露率。

本实施例中，所述控制单元400的软件部分在Keli环境下使用C语言编写，便于后期程序维护。

进一步地，如图2所示，所述隔离阀泄露测量装置还包括显示单元500，所述显示单元500与控制单元400连接；所述控制单元400用于根据对应路径上的温度测量模块和气体体积测量模块的测量结果转换后的计算结果发送至所述显示单元500进行显示，显示内部包括但不限于：测量时间、实际流量、气体温度以及修正流量(详见图3)。

所述的隔离阀泄露测量装置还包括具有内部容纳空间的箱体600，所述进气端开设在箱体的一侧壁上，所述第一测量量程通路310和第二测量量程通路320，所述控制单元400均设置在所述容纳空间内，所述显示单元500设置在箱体600的外表面；

所述第一测量量程通路310包括第一管道311，沿所述第一管道311内依次设置有第一电磁阀211，第一温度测量模块213和第一气体体积测量模块212；

第二测量量程通路320包括第二管道321，沿所述第二管道321内依次设置有第二电磁阀221，第二温度测量模块223和第二气体体积测量模块222；

所述第一温度测量模块213、第一电磁阀211、第一气体体积测量模块212以及第二温度测量模块223、第二电磁阀221、第二气体体积测量模块222分别与所述控制单元400连接。

所述箱体600包括维护接口、温度测量模块及气体体积测量模块校准接口，且采用2节5号可拆卸电池供电，后续设备维护、测量模块校准及更换电池时均无需对设备进行拆装，有利于设备的稳定性。

本实例中所述箱体600采用铝合金外壳，小巧便携，再加上显示单元500实时显示测量结果，能够大大提升公司调试专项试验品牌的专业形象。

所述隔离阀泄露测量装置还包括干燥过滤装置700，连接在所述进气端和箱体600之间的输入管道811上，用于将气体在进入箱体前先干燥过滤，以提高测量精度及保护各测量模块。

所述隔离阀泄露测量装置还包括：进口阀门810，连接在所述快速接头子头110和干燥过滤装置700之间，用于控制关闭输入气体管道811。试验开始时，隔离阀处于关闭状态，将隔离阀的进气端充压至设定压力，所述进口阀门810打开，使待检测气体通过输入气体管道811进入所述测量量程通路中，试验结束后将所述进口阀门810关闭，防止异物进入所述隔离阀泄露装置；

出口阀门820，设置在延伸至所述箱体600外的输出气体管道821上，用于控制关闭输出气体管道821。试验开始前将所述出口阀门820打开，已检测气体通过输出管道821排出，试验结束后将所述出口阀门820关闭，防止异物进入所述隔离阀泄露测量装置。

进一步地，如图3所示，所述隔离阀泄露测量装置还包括实体按键，所述实体按键与所述控制单元400连接，均匀分布在显示单元500下方，本实例中，所述实体按键有4个，包括：

第一按键901，用于开始隔离阀泄露测量装置的测量操作；

第二按键902，用于结束隔离阀泄露测量装置的测量操作；

第三按键903，用于将试验测量结果保存到存储模块中；

第四按键904，用于取消试验操作步骤；

进一步地，如图4所示，所述输入气体管道811和输出气体管道821均通过密封螺纹与所述箱体600内的测量量程通路连通，本实例中采用G1/4螺纹连接，确保所述隔离阀泄露测量装置的密封性及方便拆卸组装。

进一步地，如图5所示，所述隔离阀泄露测量装置还包括所述存储模块，用于保存测量试验中产生的数据。

所述实体按键、电磁阀、温度测量模块、体积测量模块、计时器、存储模块及显示单元400均与控制单元500连接。具体每个部件的作用已经在本实施例提供的隔离阀泄露测量装置的平面示意图，内部结构示意图以及显示单元平面示意图中进行了解释，重复部分省略。

图6所示为本实用新型提供的控制单元400工作逻辑图，结合图1，图2图3以及图5提供的内容，本实例就所述隔离阀泄露测量装置的试验操作步骤及控制系统中电信号的传递做详细说明，包括如下步骤：

S1：通过快速接头子头110与快速接头母头120连接，将传输管线上待测隔离阀与所述隔离阀泄露测量装置输入气体管道811连通；

S2：打开所述进口阀门810和出口阀门820，点击第一按键901“开时测量”，控制单元400接收到电信号后开始进行泄漏率计算测量；

S3：所述待检测气体经过干燥过滤装置700后进入测量量程通道300，所述控制单元400通过内置气体体积测量模块测量所述气体流量，并根据气体流量选择打开测量量程通道，若所述气体体积在小量程范围内，则控制单元400控制打开第二电磁阀221，关闭第一电磁阀，使用第二气体体积测量模块222及第二温度测量模块223测量气体体积及温度；若所述气体流量不在小量程范围内，则控制单元400控制打开第一电磁阀211打开，关闭第二电磁阀221，使用第一气体体积测量模块212及第一温度测量模块213测量气体体积及温度；

S5：气体体积测量模块和温度测量模块开始工作，同时控制单元400控制计时器开始计时；

S6：15min后计时结束，气体体积测量模块及温度测量模块将测量结果反馈给控制单元400，所述控制单元400根据测得的气体体积及温度计算标况下泄露率，并将结果反馈到显示单元500上进行显示；

S7：点击第三按键903，选择“保存”，控制单元400将本次测量结果以固定格式保存到存储模块中。

其中，S2步骤中“开始测量”后到S5的“计时器开始计时”这一系列操作都由控制单元400直接计算处理，几乎都是在同一时间内完成，能够大大缩短试验时间。

综上所述，本实用新型提供的一种核电站隔离阀泄露测量装置以控制单元400为核心，计算过程由程序直接处理，计算结果通过显示单元500实时显示，操作简单，响应速度快，缩短了试验时间；所述温度测量模块、气体体积测量模块以及电磁阀均内置于内部已经建模完成的箱体600中，小巧便携，有利于提升公司调试专项试验品牌的专业形象；试验过程中，温度测量模块直接与管线内待检测气体接触，避免了因气体温度误差引起的泄漏体积修正误差，且温度测量模块、气体体积测量模块测量精度高，能够大大提升数据结果的可靠度，减小测量结果误差。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种核电站隔离阀泄露测量装置，用于对贯穿反应堆安全壳厂房的传输管线上隔离阀进行泄漏试验，其特征在于，包括：

进气端，与所述隔离阀的出气端连通，用于接收从所述隔离阀泄露的待检测气体；

包括多个测量量程通路的测量量程通道(300)，与所述进气端连通；

测量模块量程组件，设置在所述测量量程通道上，用于检测流过所述测量量程通道(300)内的气体的流量值和温度值；

控制单元(400)，与所述测量模块量程组件电连接，用于根据所述流量值和温度值计算所述隔离阀的泄露率。

2.根据权利要求1所述的隔离阀泄露测量装置，其特征在于，所述测量量程通道(300)包括并列设置的第一测量量程通路(310)和第二测量量程通路(320)；所述测量模块量程组件包括第一测量模块量程组件(210)和第二测量模块量程组件(220)，所述第一测量模块量程组件(210)设置在第一测量量程通路(310)上，所述第二测量模块量程组件(220)设置在第二测量量程通路(320)上；

所述控制单元(400)分别与所述第一测量模块量程组件(210)和第二测量模块量程组件(220)电连接，还用于根据当前检测的气体流量控制所述第一测量量程通路(310)或第二测量量程通路(320)导通，以导入所述待检测气体，并根据所测量的温度以及气体流量换算标准状况下的所述隔离阀的泄露率。

3.根据权利要求2所述的隔离阀泄露测量装置，其特征在于，

所述第一测量量程通路(310)包括第一管道(311)，第一电磁阀(211)和第一测量模块；所述第一电磁阀(211)和所述第一测量模块依次设置在所述第一管道(311)内；所述第一测量模块用于在所述第一电磁阀(211)打开时，检测流入所述第一管道(311)内的气体流量和温度；

所述第二测量量程通路(320)包括第二管道(321)，第二电磁阀(221)和第二测量模块；所述第二电磁阀(221)和第二测量模块依次设置在所述第二管道(321)内；所述第二测量模块用于在所述第二电磁阀(221)打开时，检测流入所述第二管道(321)内的气体流量和温度；

所述控制单元(400)分别与所述第一电磁阀(211)、第一测量模块、所述第二电磁阀(221)和所述第二测量模块电连接，用于在当前检测的气体流量位于第一量程范围内时，控制所述第一电磁阀(211)打开和所述第二电磁阀(221)关闭，并根据所述第一测量模块检测的气体流量和温度计算所述隔离阀的泄漏率；在当前检测的气体流量位于第二量程范围内时，控制所述第二电磁阀(221)打开和所述第一电磁阀(211)关闭，并根据所述第二测量模块检测的气体流量和温度计算所述隔离阀的泄露率。

4.根据权利要求3所述的隔离阀泄露测量装置，其特征在于，每一所述测量模块均包括分别与所述控制单元(400)电连接的温度测量模块和气体体积测量模块，所述气体体积测量模块用于检测流入本管道的气体流量，所述温度测量模块用于检测流入本管道的气体的温度。

5.根据权利要求1所述的隔离阀泄露测量装置，其特征在于，所述隔离阀泄露测量装置还包括输入气体管道(811)、进口阀门(810)、干燥过滤装置(700)、输出气体管道(821)、出口阀门(820)；所述进气端通过所述输入气体管道(811)与所述测量量程通道(300)连通，进口阀门(810)、过滤装置(700)依次设置在输入气体管道(811)上；所述输出气体管道(821)与所述测量量程通道(300)连通，所述出口阀门(820)设置在输出气体管道(821)上；

所述进口阀门(810)，用于控制关闭输入气体管道(811)，防止异物进入所述隔离阀泄露测量装置；

所述出口阀门(820)，用于控制关闭输出气体管道(821)，防止异物进入所述隔离阀泄露测量装置；

所述干燥过滤装置(700)，连接在所述进口阀门(810)与所述测量量程通道(300)之间，用于将气体在进入所述测量量程通道(300)前先干燥过滤，以提高测量精度及保护各测量模块。

6.根据权利要求5所述的隔离阀泄露测量装置，其特征在于，所述隔离阀泄露测量装置还包括具有内部容纳空间的箱体(600)，所述测量量程通道设置在所述箱体(600)内，所述输入气体管道(811)、输出气体管道(821)通过密封螺纹与所述箱体(600)内的测量量程通道(300)连接。

7.根据权利要求4所述的隔离阀泄露测量装置，其特征在于，所述隔离阀泄露测量装置还包括与所述控制单元(400)电连接的计时器，所述计时器用于根据检测的气体流量和气体温度控制切换至两路中其中之一测量量程通路上对应的电磁阀开启，并在规定时间内，根据所测量的温度以及流量体积换算标准状况下的泄露率。

8.根据权利要求4所述的隔离阀泄露测量装置，其特征在于，所述隔离阀泄露测量装置还包括分别与所述控制单元(400)连接的显示单元(500)和按键；

所述控制单元(400)根据对应测量量程通路上的温度测量模块和气体体积测量模块的测量结果转换后的计算结果发送至所述显示单元(500)进行显示，所述按键包括：

第一按键(901)，用于开始隔离阀泄露测量装置的测量操作；

第二按键(902)，用于结束隔离阀泄露测量装置的测量操作；

第三按键(903)，用于将试验测量结果保存到存储模块中；

第四按键(904)，用于取消试验操作步骤。

9.根据权利要求1所述的隔离阀泄露测量装置，其特征在于，所述进气端是快速接头子头(110)，所述快速接头子头(110)用于将所述隔离阀泄露测量装置连接至所述隔离阀。

10.根据权利要求6所述的隔离阀泄露测量装置，其特征在于，所述箱体(600)包括维护接口及测量模块校准接口，可拆卸电池，便于后续程序维护、测量模块校准工作。